JPS6351605A - 磁気異方性導電材料およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁性材料と導電材料の占積比率が何れの点にお
いても同一であり、磁性材料の占積率を大きくできるよ
うにした磁気異方性導電材料に関し、また、上記した磁
気異方性導電材料を工程の複雑化を招かずに製造できる
ようにした磁気異方性導電材料の製造方法に関する。

〔背景技術〕

磁気異方性導電材料として、例えば、特開昭５７−４６
６５７号公報に示されるように、誘導電動機に使用され
るものがある。第７図（イ）、（０）はその誘導電動機
の回転子に使用されている磁気異方性導電材料を示して
おり、回転軸１と同軸状に通電外被２と回転子鉄心３が
設けられている。通電外被２は、拡大部分Ｑで示すよう
に、半径方向に伸びる磁性材料４とその間を充填した導
電材料５より成る磁気異方性導電材料６で主要部を構成
されている。

以上の構成により、半径方向の透磁率μ、が周方向の透
磁率μ、より大きく　（μ、）μ６）、かつ、軸方向の
抵抗率ρ８の小さい回転子が得られる。ここで、この誘
導電動機を駆動すると、半径方向においてばらつきの少
ない大きな透磁率μｍのために固定子との間で磁気変動
の少ない磁気的結合が得られ、振動騒音の少ない駆動を
行うことができ、かつ、回転子から巻線を省略したため
、小型化および軽量化を図ることができる。また、磁性
材料と導電材料の占積比率に応じて透磁率および抵　。

抗率を制御することができる。

この磁気異方性導電材料の製造方法として、例えば、第
８図（イ）、（ロ）および第９回（イ）、（ｏ）に示す
ものが提案されている。第８図　（イ）、（＋１）は、
鋼線等の磁性材料１１とその外周を被覆した銅、アルミ
等の導電材料１２によって構成された複合材料１３を示
しており、第９図（イ）、（０）は、その複合材料１３
を中心点０からの距離に応じて拡大する複合材料１３間
の隙間に銅、アルミ等の導電材料の粉末１４を充填し、
これらを加熱加圧することにより内径ｒ、外径Ｒの環状
の磁気異方性導電材料が製造されることを示している（
実際には、第９図（（）　、　（［１）に示すものを多
層に配置することになるが、図示上省略した）。

この磁気異方性導電材料の製造方法によれば、磁性材料
と導電材料より成る複合材料の間に導電材料を鋳込む製
造方法に比較すると、製造の容易さ、および磁性材料の
占積率の向上を図ることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前述した磁気異方性導電材料によれば、中心点
Ｏからの距離に応じて複合材料間の隙間が大になるため
（第１０図（イ））、半径方向において磁性材料と導電
材料の占積比率が相違するという不都合があり、また内
周寸法によって磁性材料の占積率が制限されるため（第
１０図（ロ））、その占積率を、例えば、４５％以上に
できないという不都合がある。

更に、その製造方法によれば、複合材料間の隙間に導電
材料の粉末を充填してから加熱加圧するようにしている
ため、工程の簡素化に限界が生じるという不都合がある
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、磁性材料と
導電材料の占積比率が何れの点においても同一になり、
かつ、磁性材料の占積率を大にするため、前述した中心
点０がらの距離に応じてそれぞれの断面積が大になる複
合材料に基づいて構成された磁気異方性導電材料を提供
するものであり、また、工程の簡素化を図るためこの複
合材料を間隔のないように整列配置してから加熱加圧す
るようにした磁気異方性導電材料の製造方法を提供する
ものである。

本発明の磁気異方性導電材料は、前述した誘導電動機の
回転子に使用されるほか、例えば、同期電動機のダンパ
、リニア誘導電動機Ｏ二次導体、電磁誘導遮蔽材料等と
して使用することができるものであり、特にその用途を
限定するものではない。

以下、本発明の磁気異方性導電材料およびその製造方法
を詳細に説明する。

〔実施例〕

第１図（イ）、（０）、（ハ）は本発明において使用さ
れる複合材料１３を示し、断面が矩形で一端から他端に
かけて後述する中心点０がらの距離に応じて断面積が大
になるＦＩ線等の６ｆｉ性材料１１と、その外周を被覆
した銅、アルミ等、の導電材料１２から構成されており
、前述した断面積の変化は一辺２を不変としながら他の
一辺をＩｌ、から１２に中心点Ｏからの距離に応じて正
比例増加させることによって行っている。この場合、導
電材料１２はその被覆厚を一定にしても、磁性材料１１
の外周変化に応じてその断面積が変化する。

第２図（Ａ）　、　（０）はこの複合材料１３を中心点
０から伸びる放射線に沿って環状に整列配置した状態を
示し、第３図（（）　、　（［１）はそれを２段配置し
たときの第２図（イ）のす、−ｂ、およびＣ１−ｃｚの
断面を示す。ここで、複合材料１３は前述した断面積変
化を有するので、半径方向の何れの点においても密に配
置することができる。また、第２図（ハ）は後述する製
造方法によって製造された磁気異方性導電材料を示し、
磁性材料１２が導電材料１３によって一体化されている
。

第４図は本発明で使用される加圧装置を示し、金型底１
９上に外径５４■■の金型中子１６と内径９２ｍｍの金
型ケース１７が位置してその間に筒状の空間１８を形成
し、筒状の空間１８の上方には、油圧シリンダー２２に
よって昇降する押型２０が設けられている。ここで、２
１は雰囲炉に設けられたヒータである。

以上の製造装置において、筒状の空間１８に前述した複
合材料１３を、例えば、１段当り１８２本ずつ整列して
配置し、これを所定の高さになるように多段に積層する
。これを雲囲炉に入れてヒータ２１によって８００〜１
０００°Ｃに昇温して２時間保持した後、押型２０によ
って速やかに加圧して焼結する。この加圧、焼結を終了
すると降温しで一体になった複合材料１３を取り出し、
所定の形状および寸法に仕上げると磁気異方性導電材料
が得られる。

尚、製造装置は第４図に示すものに限定せず、他の方法
、例えば、熱間静水圧加圧法を採用しても良い。

第５図（イ）　、　（ｏ）　、　（７１）は本発明の他
の実施例を示し、第１図（（）　、　（０）　、　（ハ
）と共通する部分は共通する引用数字で示したので重複
する説明は省略するが、長方形の角部が曲面を有してい
る点において相違している。この曲面の曲率は、複合材
料１３を整列配置したものを多段に積層して加圧焼結し
たときそれぞれの塑性変形によって磁性材料１１間に隙
間が生じない程度に設定すれば良い。

第６図（イ）、（Ｄ）は第１図（イ）、（ロ）、（ハ）
で説明した複合材料１３を整列配置用のケース３０に整
列配置した例を示し、金型の外部でこのケース３０内に
複合材料１３を整列配置した後、前述の筒状の空間１８
に収納するようにするものである。この場合、ケース３
０は導電材料１２と同一の材料で構成され、ケース３０
の幅ｌは空間１８の幅３８１ｍに収まるように設計され
ている。

また、ケース３０の厚みむはできるだけ薄い方が良く、
それによって磁性材料１１の占積率の低下を抑えること
ができる。この方法によって、複合材料１３の整列配置
および多段積層の作業性を向上することができる。当然
、ケース３０を円周方向において、複数に分割すると作
業性を更に向上させることができる。この場合、複合材
料の端部はケース３０の係合部３０ａと円滑に整合する
形状を有し、また、ケース３０の両側に磁性材料１１の
両端が露出しているので、半径方向の透磁率には影響を
与えない。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明の磁気異方性導電材料によれ
ば、磁性材料と導電材料の断面積が一端から他端にかけ
て大になる複合材料に基づいて構成されるため、両者の
占積比率が何れの点においても同一にすることができる
とともに磁性材料の占積率を大、例えば、６０％以上に
することができる。また、本発明の磁気異方性導電材料
の製造方法によれば、前述した複合材料を間隔のないよ
うに整列配置してから加熱加圧するようにしたため、工
程の簡素化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（（）　、（１１）　、（ハ）は本発明に使用さ
れる複合材料を示す説明図、第２図（＜）　、　（［１
）は複合材料を整列配置した状態を示す説明図、第２図
＜４＞　、　（Ｉｌ＋）は複合材料を整列配置した状態
を示す説明図、第２図（ハ）は本発明の磁気異方性導電
材料を示す説明図、第３図（＜）　、　（Ｅｌ）は第２
図（イ）における断面図、第４図は本発明の磁気異方性
導電材料の製造方法に利用される加熱加圧装置を示す説
明図、第５図（イ）、（ｏ）、（ハ）は複合材料の他の
例を示す説明図、第６図（（）　、（ｏ）は本発明の磁
気異方性導電材料の製造方法の他の例を示す説明図、第
７図（（）　、（０）は磁気異方性導電材料を示した誘
導電動機用回転子を示す説明図、第８図（（）、（ｏ）
は本発明によって問題点を解決される複合材料を示す説
明図、第９図（（）　、　（ｏ）は第８図（イ）、（ロ
）に示した複合材料を整列配置した状態を示す説明図、
第１０図（＜）　、（ｏ）は第９図（イ）の断面図。 符号の説明 １１−・−・・−磁性材料　　　　１２・−・・−導電
材料１３−・−・−複合材料

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数本の磁性材料を導電材料により一体化して中
   空円筒体を構成し、前記多数本の磁性材料を前記中空円
   筒体の中心軸から伸びる放射線に沿って配置することに
   より半径方向の透磁率を周方向の透磁率より大にした磁
   気異方性導電材料において、 前記多数本の磁性材料がそれぞれ前記中心 軸からの距離に応じて大になる断面積を有することを特
   徴とする磁気異方性導電材料。
2. （２）前記多数本の磁性材料が矩形の断面を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気異方性導
   電材料。
3. （３）幅の直線的変化によって一端から他端にかけて断
   面積の増大した磁性材料を導電材料により被覆して複合
   材料を製造する段階と、 多数本の前記複合材料を中心点から伸びる 放射線に沿って、かつ、前記一端を前記中心点側に位置
   させて環状に隣接させて整列配置する段階と、 環状に整列配置された前記多数本の複合材 料を多段に積層した状態で加熱加圧して多数本の前記磁
   性材料を前記導電材料により一体化した中空円筒体を構
   成する段階を有することを特徴とする磁気異方性導電材
   料の製造方法。